Вихрей движение

В заключение найдем вектор вихря. Движение металла при волочении полосы не является потенциальным. Действительно, условие (1.146) потенциальности поля скоростей перемещений не выполняется. Учитывая (1.145), найдем, [c.101]

Движение вихрей. Теорема Бельтрами о скоростях внутри жидкой массы. Вихревая жидкая масса, помещенная внутри жидкости, движущейся с потенциалом скоростей. Движение бесконечно тонких прямолинейных вихрей. Принцип сохранения центра тяжести напряжений вихрей. Движение вихревых колец. [c.323]

Необходимо, однако, заметить 1), что в случае внешнего вихря движение только тогда определяется вполне, когда, кроме напряжения н, задано также значение циркуляции по замкнутой кривой, окружающей цилиндр (но не вихрь). [c.279]

Вне вихря движение является безвихревым, а скорость задается выражением ( +т), так что [c.334]

Если на всю рассматриваемую систему наложить скорость 11, направленную слева направо, то будем иметь сферический вихрь радиуса а, движущийся со скоростью и в жидкости, которая покоится на бесконечности. Внешнее по отношению к вихрю движение жидкости является безвихревым и таким же, как движение, которое создается движущейся сферой такого же радиуса. [c.522]

Доказать, что функция тока вида =Ах - -Ву описывает установившееся движение идеальной жидкости с равномерно распределенным вихрем движение происходит внутри цилиндра, имеющего эллиптическое сеченне с полуосями а, 6 и вращающегося [c.526]

Решение. В любой из плоскостей, перпендикулярных оси (Z ), в силу бесконечной протяженности вихря, движение жидкости будет таким же, как и в плоскости хОу. Поэтому ограничимся рассмотрением плоского стационарного движения от завихренностей постоянной интенсивности сплошным образом заполняющих круг радиуса а. [c.158]

Вихрей движение 150 — парообразования 363 [c.502]

ИТ. п. в областях, связанных с исследованием деталей машин, рассматриваются колебания различных пружин и рессор. Большую роль играет исследование К. д. в гидравлике, в особенности при установлении законов движения волн и образования вихрей, движения жидкости в трубопроводах и в сообщающихся сосудах и в частности в гидравлич. машинах и т. п. Крупное прикладное значение имеет исследование колебаний пара в соплах паровых турбин. Аналогичные проблемы возникают при исследовании законов движения газов и паров в трубопроводах. Фундаментальное значение имеют К. д. в акустике, базирующейся целиком на установлении законов К.д.воздуш ной среды. С этими же проблемами связаны и вопросы строительной акустики, теории музыки, конструирования музыкальных и акустических инструментов и т. п. Громадная область прикладной и теоретич. электротехники, теория электромагнитных колебаний", теории квант и новейших статистич. и волновой механики целиком базируются на исследовании вопросов, связанных с видом К. д., и наконец в таких областях, как физиология, биология и метеорология, исследования К. д. имеют крупное значение. [c.280]

По-видимому, самой знаменитой сейчас моделью является система Лоренца, которая возникла в результате попытки моделирования динамики атмосферы. Представим себе слой жидкости, находящийся под действием силы тяготения, который подогревается снизу, так что поперек слоя поддерживается разность температур (рис. 3.1). Когда эта разность становится достаточно большой, возникают циркуляционные, подобные вихрям, движения жидкости, в которых теплый воздух (жидкость) поднимается, а холодный — опускается. Верхушки параллельных рядов конвективных валов можно иногда увидеть, пролетая над слоем облаков. Двумерное конвективное течение можно описать с помощью классического уравнения Навье — Стокса (1.1.3). Это уравнение раскладывается по фурье-гармоникам вдоль двух пространственных направлений, а на поверхности и на дне слоя жидкости задаются граничные условия. При малых разностях температур АГ жидкость неподвижна, но при некотором критическом значении ЛГ возникает конвективное, т.е. циркуляционное течение. Это движение называют конвекцией Рэлея — Бенара. [c.76]

Это выражение не включает радиуса цилиндра следовательно оно не теряет значения, когда все вихри, заполняющие цилиндр, сосредоточиваются в центре. Линиями тока служат концентрические круги с центром в вихре движение имеет характер безвихревого во всех точках жидкости, за исключением самого вихря. [c.37]

Для изучения передачи энергии от вихрей одного размера к вихрям другого размера важную роль играет колмогоровский внутренний масштаб Хо. Эта величина характеризует линейный размер таких вихрей, движение в которых определяется только действием вязкости. Для вихрей много больших колмогоровского масштаба, но удовлетворяющих условиям локальной изотропии, течение носит универсальный характер — статистические характеристики движения зависят только от скорости диссипации энергии 8. Поэтому и связь колмогоровского масштаба с характеристиками потока, полученная из соображений размерности, [c.130]

В частности, из уравнения (7-1.10) следует, что (i) в любом движении, начинающемся из состояния покоя, вихрь всегда равен нулю, и (ii) если стационарное поле течения таково, что все траектории приходят из бесконечности, и вихрь равен нулю на бесконечности, то он равен нулю всюду в поле течения. [c.256]

Газ, протекая через отверстие, приходит в вихревое движение. Часть его кинетической энергии затрачивается на образование этих вихрей и превращается в теплоту. Кроме того, в теплоту превращается и работа, затраченная на преодоление сопротивлений (трение). Вся эта теплота воспринимается газом, в результате чего температура его изменяется и может как уменьшаться, так и увеличиваться. [c.218]

Очень часто закрученные течения, особенно в каналах представляют собой свободно-вынужденный вихрь. Граница между ними для осесимметричных каналов представляет собой также осесимметричную условную поверхность раздела вихрей. В зарубежной научно-технической литературе такой составной закрученный поток принято называть вихрем Рэнкина. Разделительная фаница для вихря Рэнкина определяется радиусом разделения вихрей Tj. Для Tj <г< г, движение газа подчиняется закону потенциального вихря, а для области О < г < — закону движения вынужденного вихря. В 1 л. 1.2 приведены общие характеристики вихрей [44]. [c.24]

Наибольшие потери наблюдаются для вынужденного вихря (я = 1), в этом случае кинетическая энергия вращающегося потока минимальна. Максимальна кинетическая энергия для потенциального вихря (и = — I). С ростом п возрастает часть момента количества движения, сконцентрированного в зоне, примыкающей к внешней границе потока. Для этих режимов значения v превышают значения при и = 1, но незначительно, как видно из сравнения с кривой для и = 3. [c.25]

В закрученном потоке могут существовать значительные градиенты осевой составляющей скорости. В вихревой трубе такое состояние движения имеет наиболее ярко выраженный характер вследствие наличия интенсивного противотока. С этой точки зрения приосевой вихрь можно рассматривать как осесимметричную струю, втекающую в поток с несколько отличной плотностью, и, естественно, ожидать эффекты, которые наблюдаются в слое смешения такой струи [18]. Как показано в работе [20], в слое смешения развиваются когерентные вихревые структуры с детерминированной интенсивностью и динамикой распространения. Так, в частности, при движении вниз по потоку расстояние между соседними вихрями увеличивается, что приводит к уменьшению частоты их обнаружения. Очевидно, в этом случае должна иметь место связь таких структур с высокочастотной неустойчивостью в вихревых трубах. [c.117]

Когерентность таких КВС связана с тем, что они рождаются строго периодически в области соплового ввода, где уровень осевых скоростей наиболее высок. Поскольку в противоточной вихревой трубе на фанице раздела свободного и вынужденного вихрей имеется разрыв осевой составляющей скорости и соответственно производная dV dr максимальна, то именно там и происходит сворачивание соприкасающихся слоев газа в спиралевидные жгуты, опоясывающие вынужденный вихрь и вращающиеся вместе с ним. Вихревые жгуты могут образовываться в несколько рядов (по радиусу) и по мере движения вдоль вихревой трубы попарно сливаться. При этом будет происходить их укрупнение и соответственно уменьшение частоты появления. Именно это и подтвердили опыты [109, 245]. Аналогичная ситуация наблюдалась и в слое смешения струй [216]. [c.124]

С низкочастотной неустойчивостью связывают прецессионное движение приосевого вихря [109]. Действительно, при симметричном расположении вихревого ядра (рис. 3.20,а) момент сил трения распределен равномерно по всей его поверхности. [c.124]

Известно, что в вихревой трубе помимо высокочастотных колебаний могут возбуждаться автоколебания низкой частоты, определяемые прецессией вихревого ядра. Поддержание колебаний возможно подводом к вихревому ядру достаточной для этого кинетической энергии вращательного движения, которая в свою очередь подводится тем интенсивнее, чем больше касательные напряжения и, соответственно, радиальные пульсации. Пояснить этот механизм можно следующим образом. Крупные вихри А (рис. 3.26), уходя на периферию, образуют на прежнем месте области локального понижения давления, в которые устремляется мелкомасштабная турбулентность 5, отвечающая за перенос импульса к приосевому ядру. Таким образом, чем интенсивнее вторичное вихреобразование, тем более благоприятные условия создаются для генерации прецессии. В то же время прецессионные смещения приосевого ядра приводят к увеличению градиента осевой скорости и соответственно вихреобразованию. [c.136]

Тогда уравнение вращательного движения вихря [c.139]

На рис. 144, а показана схема двухкамерной гидрореактивной центрифуги, запатентованной фирмой Гласье. Для создания плавного (без вихрей) движения поспупающей жидкости на периферию ротора крыльчатки 1 у оси выполнены с некоторым изгибом. Сообщение нижней и верхней полостей ротора обеспечивается рядом отверстий, расположенных на периферии перегородки 2. Поступающая для очистки жидкость вводится в нижнюю часть ротора через тангенциальные отверстия для придания жидкости первоначальной скорости в требуемом направлении. [c.252]

При выборе модели вихря поток мол<ет быть условно разбит на две области ядро, где вращение жидкости происходит по закону твердого тела, и поле вихря, движение в котором квазипотенциально (скорость обратно пропорциональна радиусу). После образования вихря в процессе его перемещения под действием сил вязкости все большая масса жидкости вовлекается в вихревое движение, и интенсивность последнего затухает. Диффузия вихря приводит к постепенному выравниванию [c.40]

Для связи между изменениями циркуляции с изменениями напряжения вихря автор вводит особую величину — вихревую меру j = im 1 /По) и приходит отсюда к новому принципу классификации движений сжимаемой жидкости. Он называет томсоновским движением всякое движение, для которого вихревая мера равна нулю, для которого, другими словами, соблюдается закон сохранения напряжения вихря. Движения, относягциеся одновременно и к классу гельмгольцевых, и к классу томсоновских, обладают свойством сохраняемости и для вихревых трубок, и для их напряжений. Такое движение автор называет главным гельмгольцевым. Для всех этих видов движения указываются условия, необходимые и достаточные для их сугцествования. [c.143]

Так как рассматриваемые нами прямолинейные бесконечно тонкие вихревые нити параллельны, то можно (пересекая их перпендикулярной плоскостью) рассматривать вызванное этими вихрями движение как плоское. Обозначив декартову систему прямоугольных координат в этой плоскости через х и у, можно свести задачу движения к следующей задаче установить зависимости между комплексными переменными г = х 1у и гг = ф -)- 11 , гдеф — потенциал скорости и ф — функция тока. Обозначив дальше компоненты скорости по осям координат в точке х, у) через и ш V, получим уравнение [c.168]

Область умеренных и низких частот. Достаточно сложное осредненное течение вблизи стенок полости, непосредственно в вязких пограничных слоях, можно видеть уже на фиг. 2. Течение в целом состоит из четырех пар вихрей, расположенных в объеме полости, и четырех пар вихрей, локализованных непосредственно под первыми вблизи твердых стенок. Поперечный размер вихрей, находящихся около стенок, пропорционален толщине слоя Стокса и в несколько раз превосходит его. Назовем эти вихри внутренними погранслойными вихрями. Толщина внутренних вихрей может быть малой по сравнению с размером полости, однако скорость в них превосходит скорость во внешних по отношению к ним потоках. Это связано с тем, что генерация осредненной завихренности происходит именно в осциллирующих пограничных слоях. На границе между внутренними и внешними вихрями движение (осредненные по- [c.29]

Если неравновесность вызвана отсутствием механического равновесия (P pF), поршень будет двигаться ускоренно. Быстрое движение поршня вызывает появление вихрей в газе, затухающих под действием внутреннего трения, в результате чего часть работы расширения опять превращается в теплоту б< тр. Работа против внешней силы снова получается меньше, а возрастание энтропии — больше, чем в равновесном процессе с тем же количеством теплоты 6д. [c.27]

Эффективным способом увеличения коэффициента теплоотдачи является лскусствениая турбулизация вязкого подслоя на поверхности твэла. В случае шаровых твэлов эта турбулизация происходит за счет возникающих при течении газа вихрей. Характерная особенность газового потока при движении его через шаровые твэлы — раннее наступление турбулентного режима течения. Из-за интенсивного вихреобразования лами-ларный режим течения нарушается при достижении чисел JRe=10-f-15. Предложены две схемы процесса течения охладителя в шаровых элементах. [c.39]

Таким образом, небольшие колебания режима вызывают в этой области значительные смещения вала, которые легко переходят в циклические вихревые движения. При возникновении вихрей ламинарное течение масла становится турбулентным, в связи с чем резко возрастает трение и тепловыделение в подшипнике. В масляном слое возникают кавитацион-. ные процессы, приводящие к разрушению материала додшипника. [c.341]

Известны два типа вихрей цилиндрический (переносный), при котором ось вала перемещается параллельно оси подшипника, и конический, при котором ось вала совершает движение по конусу. В зависимости от гидродинамических параметров подшипников, числа II расположения опор и жесткости системы частота вихревого движения может быть равна 1/2, 1/3, 1/4, 2/3 частоты вращения вала. Наиболее изучен и имеет наибольшее значение цилиндрический полускоростной вихрь (частота которого равна 1/2 частоты вращения вала). [c.341]

В частности, в осесимметричных струях такие структуры идентифицируются с неустойчивостью вихревого слоя и его сворачиванием в концентрации завихренности — вихри. Снос этих вихрей вниз по потоку сопровожцается процессом их последовательного слияния попарно, что и определяет расширение слоя смешения. Каскад попарных слияний вихрей заканчивается образованием последовательности клубков. В конце начального участка крупномасштабные клубки разрушаются и генерируют мелкомасштабную турбулентность. Взаимодействие упорядоченных, когерентных структур с хаотическим турбулентным фоном определяет динамику развития структурного турбулентного движения. [c.127]

Рассмотрим механизм энергопереноса крупными вихрями более подробно. Вследствие радиального фадиента осевой скорости возникают тороидальные вихри, в которых локализуется энергия осевого движения как приосевого, так и периферийного потоков. Под воздействием гироскопического эффекта эти вихри разворачиваются относительно своей криволинейной оси и взаимодействуют с окружным движением, создавая положительный фадиент избыточного давления, что приводит к смещению их на периферию и к последующей диссипации. Для изменения направления момента импульса элемента вихревого кольца необходима энергия, производимая моментом сил. Очевидно, таким моментом может являться вязкий момент сил трения, возникающий между вращающимися приосевым и периферийным вихря- [c.132]

Рис. 3.25. Схема пульсаиионного движения газа в периферийном вихре

МИ ЖИДКОСТИ, то отчетливо видно, как газовый шнур на срезе выхода из вихревой камеры приобретает расплывчатые очертания. Рассматривая эту расплывчатость в мигающем свете стробоскопа, можно обнаружить, что ядро вихря совершает винтовое по расходящейся спирали сателлоидное движение вокруг оси вихревой камеры, причем число оборотов ядра вихря пропорционально угловой скорости жидкости. Аналогичные результаты получаются при импульсной подкраске ядра вихря. Первое описание эксперимента дано в работах [92]. Расходящаяся спираль ядра хорошо видна на рис. 3.36. [c.146]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...